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UNIVERSIDAD RICARDO PALMA FACULTAD DE INGENIERÍA

DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE INGENIERÍA

PLAN DE ESTUDIOS 2008-II

SÍLABO

I. INFORMACIÓN GENERAL:

1.1 Asignatura : CIRCUITOS DIGITALES 1.2. Ciclo : IV 1.3 Carrera Profesional : Ingeniería Mecatrónica 1.4 Áreas : Automatización y Control Robótica y Procesamiento de Señales 1.5 Código : IM 0403 1.6 Carácter : Obligatorio 1.7 Requisito : IM 0106 Introducción a la Ingeniería Mecatronica 1.8 Naturaleza : Curso Teórico - Práctico - Laboratorio 1.9 Horas : 102 Teo (28) Pra (28) Lab (28) 1.10 Créditos : 04 1.11 Docente :

e-mail:

II. SUMILLA:

Introducción a los circuitos digitales. Sistemas numéricos y códigos (Binario, Hexadecimal). Circuitos Arit-méticos. Algebra de Boole. Circuitos Digitales Básicos. Operaciones Lógicas: Puertas Lógicas, Simbología. Electrónica Digital Integrada. Lógica y componentes combinacionales. Dispositivos Lógicos Programables. PLD’s. Lógica y componentes secuenciales. Contadores, Registros y Memorias

III. OBJETIVOS: El estudiante al finalizar la asignatura analizará y diseñará circuitos lógicos digitales mediante la lógica combinatoria y secuencial para la solución de problemas de ingeniería. Además hará uso de dispositivos discretos y de lógica programable para la solución a estos problemas.

IV. PROGRAMA ANÁLITICO:

UNIDAD TEMÁTICA N°1: Introducción a los circuitos digitales

.

LOGROS DE LA UNIDAD: Aplicará los conceptos generales y las funciones principales de los Dispositivos y Componentes Electrónicos, así como las tecnologías de Fabricación de los Circuitos Integrados para la si-mulación, implementación y diseño de Circuitos Lógicos.

Nº DE HORAS: 12

SEMANA CONTENIDOS ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE

1

Electrónica Digital. Funciones lógicas: AND, NAND, OR, NOR, NOT, XOR, XNOR, Compuertas de tres estados. Puertas lógicas con elementos discretos. Familias lógicas: TTL, CMOS. Dispositivos y Componentes electrónicos. Instrumentos de Medición y herramientas. Términos y Conceptos fundamentales. Simulación en Circuit Maker.

Exposición y presentación del profesor de la Teoría con el desarrollo práctico de las aplicaciones. Participación de alum-nos con consultas y preguntas. Desa-rrollo de los ejercicios y problemas.

2

Familias de los Circuitos Integrados: TTL, CMOS. Pará-metros de la familia TTL. Parámetros de la familia CMOS. Escalas de integración: SSI, MSI, LSI, VLSI, ULSI. Dia-

Evaluación. Desarrollo en el laboratorio de experiencias la simulación por PC, diseño e implementación de circuitos

grama de bloques de un circuito combinacional. Análisis de circuitos combinacionales.

reales.

Referencias Bibliográficas: Tocci, R. (2005). Sistemas digitales. Principios y aplicaciones. Prentice Hall. Morris N. (2005). Lógica y diseño de computadores. Prentice Hall. Boylestad – Nashelsky. (2008). Circuitos electrónicos. Teoría de circuitos. Prentice Hall 1996.

UNIDAD TEMÁTICA N°2: Sistemas numéricos y códigos (Binario, Hexadecimal).

LOGROS DE LA UNIDAD: Aplicará los conceptos generales y las funciones principales de los Dispositivos y Componentes Electrónicos, así como las tecnologías de Fabricación de los Circuitos Integrados para la si-mulación, implementación y diseño de Circuitos Lógicos.

Nº DE HORAS: 24


3

Análisis y Diseño de Circuitos combinacionales. Unidad Lógica Aritmética (ALU). Circuitos de Control. Circuitos Aplicativos. Análisis de circuitos combinacionales.

Exposición y presentación del profesor de la Teoría con el desarrollo práctico de las aplicaciones. Participación de alum-nos con consultas y preguntas.

4

Diseño de circuitos combinacionales. Diseño de circuitos Conversores, Diseño de circuitos Decodificadores, Diseño de circuitos Codificadores.

Exposición y presentación del profesor. Evaluación de la primera unidad.

5

Diseño de circuitos Comparadores, Circuitos integrados. Restadores y Sumadores. Multiplexores, diseño con los multiplexores. Algebra de Boole: postulados y teoremas.

Desarrollo en el laboratorio de experien-cias. Simulación por PC, diseño e im-plementación.

6

Simplificación de Funciones. Formas canónicas. Método del Mapa de Karnaugh. Producto de sumas y suma de productos. Diseño de circuitos combinacionales.

Simulación por PC, diseño e implemen-tación de circuitos de aplicación real.


UNIDAD TEMÁTICA N°3: Circuitos Aritméticos. Algebra de Boole. Circuitos Digitales Básicos Operaciones Lógicas: Puertas Lógicas, Simbología

LOGROS DE LA UNIDAD: Construirá circuitos secuenciales. Identifica circuitos Síncronos y Asíncronos. Di-seña contadores.

Nº DE HORAS: 24


7

Circuitos Secuenciales. Temporizadores. Definición. Clasi-ficación. Circuitos secuenciales síncronos. Análisis de circuitos contadores.

Exposición del profesor. Desarrollo práctico de las aplicaciones. Participa-ción de alumnos.

9

Diseño de contadores. Tipos de contadores. Diseño de Circuitos de control con los Mapas de Karnaugh.

Participación de alumnos con consultas y preguntas. Desarrollo de los ejercicios y problemas. Evaluación de la unidad.

10

Tipos de contadores. Circuitos secuenciales síncronos. Circuitos monoestables, biestables y astables.

Desarrollo en el laboratorio de experien-cias. Simulación por PC.

11

Circuitos contadores integrados. C.I. 7490, C.I. 74193, C.I. 74221. El temporizador LM 555. Celdas básicas de me-moria.

Desarrollo en el laboratorio de circuitos de aplicación. Simulación por PC.


UNIDAD TEMÁTICA N°4: Electrónica Digital Integrada. Lógica y componentes combinacionales

LOGROS DE LA UNIDAD: Define y reconoce los diferentes tipos de memorias electrónicas. Implementa arreglos y bancos de memorias.

Nº DE HORAS: 12


12

MEMORIAS. Clasificación. Composición Interna de las Memorias.

Exposición del profesor de la Teoría y desarrollo práctico. Participación de alumnos con preguntas.

13

Memorias RAM, ROM, PROM, EPROM, EEPROM. Memo-rias de Computadores Contemporáneos.

Desarrollo de experiencias de laborato-rio. Simulación por PC.


UNIDAD TEMÁTICA N°5: Dispositivos Lógicos Programables. PLD’s. Lógica y componentes secuenciales.

Contadores, Registros y Memorias

LOGROS DE LA UNIDAD: Define y reconoce los diferentes tipos de memorias electrónicas. Implementa arreglos y bancos de memorias. Nº DE HORAS: 12


14

El Microcomputador como Sistema Circuito funcional y Circuito Electrónico de los Computadores.

Exposición del profesor. Participación de alumnos. Desarrollo de los ejercicios y problemas.

15

Microprocesadores. Generaciones de Computadores. Arquitecturas de Computadores. Conceptos.

Evaluación de la unidad. Desarrollo en el laboratorio. Simulación por PC.

Referencias Bibliográficas: Tocci, R. (2005). Sistemas digitales. Principios y aplicaciones. Prentice Hall. Morris N. (2005). Lógica y diseño de computadores. Prentice Hall. Boylestad – Nashelsky. (2008). Circuitos electrónicos. Teoría de circuitos. Prentice Hall 1996

V. METODOLOGÍA:

Análisis y Diseño de Circuitos y Sistemas Digitales. Dialogo y exposición en la presentación teórica y prácti-ca usando materiales y equipos disponibles. Tutoría para el reforzamiento el resolver programas y solucionar problemas. Laboratorio guiado con explicación previa y desarrollo de aplicaciones reales. Experiencias de diseño en laboratorio. Método interactivo.

5.1 Clases Magistrales: Son del tipo de clases expositivas con proyección multimedia (Imágenes y dia-

gramas) desarrollada en los salones de clases. Método interactivo.

5.2 Práctica en Laboratorio: Consiste en realizar prácticas utilizando de laboratorios guiados en hardware y software, previa explicación.

5.3 Seminarios: Exposición usando equipos de multimedia. Reforzamiento de los conceptos.

5.4 Asesoría: Para reforzamiento de los conceptos teóricos y prácticos del curso. Método demostrativo- explicativo.

VI. EQUIPOS Y MATERIALES

Laboratorios: Laboratorios de Circuitos y Sistemas Digitales.

Laboratorio de cómputo. Retroproyector. Soporte de red local y servicio Web.

Equipos e Instrumentos: Computador con software de presentación y video-proyector.

Materiales: Pizarra y tiza/plumón, en caso necesario.

Guías de Laboratorio.

VII. EVALUACIÓN

a. Criterios La evaluación se realizará en forma sistemática y permanente durante el desarrollo del curso. Las for-mas de evaluación se regirán de la Guía de Matricula de la Escuela de Ingeniería Mecatronica. Capitulo III, así también el capitulo V hace referencia que al margen de la modalidad de evaluación que los do-centes adopten para sus cursos la Universidad establecerá en el Calendario Académico periodos en los que se administrarán los exámenes parciales y finales y un tercer periodo para el examen sustitutorio. Estos periodos deben figurar en el Calendario de Actividades Académicas de la Universidad.

b. Instrumentos de Evaluación:

Examen Parcial : EP 20% Examen Final : EF 20% Nota de Participación : NP 20% Laboratorios : Li 40% Examen Sustitutorio : ES

c. Fórmula para evaluar el Promedio Final de la Asignatura (PFA):

Nota: El Examen Sustitutorio, sustituye a la menor nota obtenida en los exámenes Parcial o Final

VIII. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

a. Básica

Tocci, R. (2005). Sistemas digitales. Principios y aplicaciones. Prentice Hall. Morris N. (2005). Lógica y diseño de computadores. Prentice Hall. Boylestad – Nashelsky. (2008). Circuitos electrónicos. Teoría de circuitos. Prentice Hall 1996

b. Consulta

Hermosa, A.(2000). Electrónica digital práctica. Tecnología y Sistemas. Alfa-Omega/Marcombo. Zbar, P. (1999). Prácticas de electrónica. Marcombo.

PFA = { EP + EF + NP + [ ( L1 + L2 + L3 + L4 ) / 4 ] * 2 } /5

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